Durante mais de um milénio, cientistas, teólogos e mentes curiosas debateram uma questão profunda:o que existia antes do Big Bang, se é que existia alguma coisa? De acordo com o modelo predominante do Big Bang, há cerca de 13,7 bilhões de anos, todo o universo foi comprimido em uma singularidade – um ponto menor que uma partícula subatômica (ver Wall, 2011 ). Mas o que estava fora desse momento inicial continua a ser uma fronteira da física moderna.

A velha questão

Mesmo antes do advento da cosmologia contemporânea, os pensadores lutaram com esta questão. No século IV, Santo Agostinho explorou o conceito de um tempo antes da criação de Deus, concluindo que “no início” o universo e o tempo foram cocriados (ver Villanova University, 2018 ). A relatividade geral de Einstein de 1915 implicava que o próprio tempo emergiu com o universo em expansão, levando o cosmólogo belga GeorgesLemaître a propor a hipótese do “átomo primitivo” em 1927, que mais tarde evoluiu para a teoria do Big Bang (ver Soter e Tyson, 2000 ). A interação entre a gravidade e o tempo continua a gerar questões sobre o que precedeu a singularidade, se é que houve algum.

Nosso universo surgiu de um anterior?

Alguns cosmólogos modernos sugerem que o nosso universo poderia ser um “filho” de um cosmos mais antigo, uma hipótese que encontra pistas potenciais na radiação cósmica de fundo (CMB) – o brilho fraco do Big Bang capturado por missões como o Planck (ver NASA, 2010 ). Mapas recentes de CMB de alta resolução revelam anisotropias sutis, levando pesquisadores como AdrienneErickcek, do Caltech, a propor que poderíamos estar testemunhando a impressão de um universo pai (ver Lintott, 2008 ).

Fundo Cósmico de Microondas

Descoberta em 1965, a CMB colocou desafios iniciais ao modelo do Big Bang, que foram abordados pelo paradigma inflacionista introduzido em 1981. A inflação prevê uma expansão breve e super-rápida que suaviza as flutuações de densidade; no entanto, a distribuição desigual de temperatura observada na CMB sugere que pode haver mais nesta história (ver NASA, 2010 ). Essa assimetria alimenta a hipótese do multiverso, em que inúmeras “bolhas” inflacionárias geram universos distintos – cada um produto de uma inflação caótica (ver Jones, 2012 ).

Teoria da Inflação Caótica

A inflação caótica estende a ideia de uma única bolha inflada a uma sequência infinita de tais bolhas, cada uma dando origem a um universo. A teoria postula que as flutuações quânticas no campo do ínflaton geram uma paisagem estocástica de “universos de bolso”, potencialmente explicando as heterogeneidades observadas em nossa própria CMB (ver Scientific American, 2019 ).

Outras teorias sobre o universo pré-Big Bang

Modelos alternativos enfocam a gênese da própria singularidade. Por exemplo, os buracos negros – compressões gravitacionais extremas da matéria – têm sido considerados “compactadores de lixo cósmico” que podem semear um novo universo. O conceito de buraco branco, a hipotética contraparte invertida no tempo de um buraco negro que ejeta matéria, foi invocado para explicar como nosso universo poderia emergir de um buraco negro em outro cosmos (ver Choi, 2010 ). Esta visão propõe que cada buraco negro no nosso universo poderia abrigar um universo nascente próprio.

O grande salto

As tradições filosóficas históricas, como a cosmologia indiana medieval, já alimentavam modelos cíclicos de criação e destruição. A física contemporânea reviveu esta ideia através da estrutura do Big Bounce, que substitui a origem singular por uma sequência eterna de expansões e contrações. Neste cenário, o universo se expande, atinge um tamanho máximo e depois se contrai sob a gravidade até que uma densidade crítica desencadeie um salto, reiniciando o ciclo (ver Taylor, 2017 ). O Big Bounce requer um mecanismo para evitar a singularidade prevista por Penrose e Hawking - mais notavelmente uma densidade de energia negativa que neutraliza a gravidade (ver Wolchover, 2018 ).

Um universo de possibilidades

A cosmologia moderna é um campo vibrante onde a relatividade geral, a mecânica quântica e a teoria das cordas se cruzam. A energia escura – um componente invisível que constitui aproximadamente 68% do universo observável – impulsiona a expansão acelerada que observamos hoje (ver Wall, 2011 ). Da mesma forma, a teoria das cordas sugere que as partículas fundamentais são vibrações unidimensionais e não pontuais, oferecendo uma rota promissora para unificar a gravidade com a física quântica (ver Marquit, 2006 ). Coletivamente, essas estruturas ampliam os limites do que podemos observar e compreender sobre o cosmos.

A jornada continua

À medida que investigamos cada vez mais profundamente o passado do Universo – e antecipamos o seu futuro – as questões que rodeiam o antecedente do Big Bang permanecem na vanguarda da investigação científica. Cada nova observação refina nossos modelos, mantendo viva a busca pela origem cósmica.

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Mais links excelentes

• Atkinson, Nancy. "Pensando no tempo antes do Big Bang." Universo hoje. 13 de junho de 2008. (12 de novembro de 2018) https://www.universetoday.com/2008/06/13/thinking-about-time-before-the-big-bang/
• Britt, Robert Roy. "'Brane-Storm' desafia parte da teoria do Big Bang." Space. com. 18 de abril de 2001. (28 de abril de 2010) https://www.space.com/scienceastronomy/astronomy/bigbang_alternative_010413-1.html
• Choi, Charles Q. "Nosso universo nasceu em um buraco negro, diz a teoria." Space. com. 27 de abril de 2010. (12 de novembro de 2018) https://www.space.com/8293-universe-born-black-hole-theory.html
• Davies, Paulo. "O que aconteceu antes do Big Bang?" Rede de crenças. Janeiro de 2001. (12 de novembro de 2018) https://www.beliefnet.com/news/science-religion/2001/01/what-happened-before-the-big-bang.aspx
• Davis, Richard H. "Adorando Śiva na Índia Medieval:Ritual em um Universo Oscilante." Editores Ntilal Banarsidass. 2000. (12 de novembro de 2018) https://bit.ly/2qJ8cbF
• Jones, Andrew Zimmerman. "Descrição e origens da teoria da inflação." Pensamento Co. 3 de dezembro de 2012. (12 de novembro de 2018) https://www.thoughtco.com/what-is-inflation-theory-2698852
• Lintott, Chris. "Dicas de 'tempo antes do Big Bang'." BBC News. 6 de junho de 2008. (12 de novembro de 2018) https://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7440217.stm
• Marquit, Miranda. "As branas por trás da teoria das cordas." Physorg. com. 2 de outubro de 2006. (12 de novembro de 2018) https://www.physorg.com/news79009171.html
• Moskowitz, Clara. "Vislumbre antes do Big Bang possível." Space. com. 13 de janeiro de 2009. (12 de novembro de 2018) https://www.space.com/6303-glimpse-big-bang.html
• Universo 101 da NASA. "O que é a teoria da inflação?" 16 de abril de 2010. (12 de novembro de 2018) https://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_cosmo_infl.html
• Universo 101 da NASA. "Teste do Big Bang:O CMB." 16 de abril de 2010. (12 de novembro de 2018) https://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html
• Tchau, Dennis. "Antes do Big Bang, havia... o quê?" New York Times. 22 de maio de 2001. (12 de novembro de 2018) https://www.nytimes.com/2001/05/22/science/before-the-big-bang-there-was-what.html
• "Pergunta investigativa:O que aconteceu antes do Big Bang?" 3 de agosto de 2006. (12 de novembro de 2018) https://www.physorg.com/news73844848.html
• Redd, Nola Taylor. "Teoria da Relatividade Geral de Einstein." Space. com. 7 de novembro de 2017. (12 de novembro de 2018) https://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html
• Soter, Steven e Tyson, Neil deGrasse. "Perfil:Georges Lemaître, Pai do Big Bang." Extraído de Horizontes Cósmicos. Nova Imprensa. 2000. (12 de novembro de 2018) https://www.amnh.org/explore/resource-collections/cosmic-horizons/profile-georges-lemaitre-father-of-the-big-bang
• Stephey, M.J. "O que aconteceu antes do Big Bang?" Tempo. 13 de agosto de 2009. (12 de novembro de 2018) https://www.time.com/time/health/article/0,8599,1916055,00.html
• Taylor, Heather. "A teoria do grande salto:o que é?" Astronotas. 10 de fevereiro de 2017. (12 de novembro de 2018) https://www.armaghplanet.com/blog/the-big-bounce-theory-what-is-it.html
• Ciência Diária. "O Universo oferece 'festa eterna', afirma o cosmólogo." 22 de fevereiro de 2007. (12 de novembro de 2018) https://www.sciencedaily.com/releases/2007/02/070221093222.htm
• Então, Ker. "Cada buraco negro contém outro universo?" Geografia Nacional. 9 de abril de 2010. (28 de abril de 2010) https://news.nationalgeographic.com/news/2010/04/100409-black-holes-alternate-universe-multiverse-einstein-wormholes/
• Universidade Villanova. "Santo Agostinho e Cosmologia." Villanova.edu. (12 de novembro de 2018) https://www1.villanova.edu/villanova/artsci/anthro/Previous_Lectures/sustain/AugustineCosmology0.html
• Parede, Mike. "O Big Bang:o que realmente aconteceu no nascimento do nosso universo?" Space. com. 21 de outubro de 2011. (12 de novembro de 2018) https://www.space.com/13347-big-bang-origins-universe-birth.html
• Wolchover, Natalie. "Como o universo se recuperou." Quanto. 31 de janeiro de 2018. (12 de novembro de 2018) https://www.quantamagazine.org/big-bounce-models-reignite-big-bang-debate-20180131/